塗装から考える人と環境に優しい自動車作り

塗装から考える人と環境に優しい自動車作り
工学部 化学システム工学科 准教授 三島 健司
株式会社九州電化 山田 登三雄、中野 寛文
自動車と環境問題
燃料電池車
などの開発
温室効
果ガス
超臨界二酸化炭素を用いた急速膨張法（Rapid Expansion of
Supercritical Solution with a Nonsolvent; RESS-N法）
炭酸ガス
新しい塗装技術の原理
回収により有効利用
製造工程での排出
トルエンなど
の有害物質
大幅なVOC
削減
CO2
有機溶剤
樹脂
超臨界流体
の利用
超臨界流体
揮発性有機化合物 VOC(Volatile Organic Compounds)削減
溶剤の蒸発→大気汚染
有機溶剤
圧力p
従来の溶剤型塗料の問題点
Tc[K]
臨界点 気体
P
C
T
ウc
P
0
液
体
新しい塗装システムの開発
・水性塗料
・粉体塗料→超臨界技術の利用
CO2と水の臨界温度
Tcと臨界圧力pc
Pc[atm]
CO2
304.2
72.8
水
647.3
217.6
T0
蒸気+ 液体
Vm
体積v
RESS-N法を用いた塗装用高分子微粒子の製造
超臨界二酸化炭素＋
ポリマー
有害有機溶媒を用いない
環境調和型自動車用塗装
システム
＋
極性有機溶媒
（ｴﾀﾉｰﾙ）
物質の液化
アクリル樹脂
エポキシ樹脂
急速膨張
溶解
極性有機溶媒
+
超臨界二酸化炭素
超臨界流体に対する高分子の溶解挙動
(a)溶解前
PMMA
(c)CO2
添加
溶解中
RESS-N法を用いて製造した高分子微粒子の電子顕微鏡写真
(b)攪拌中
PMMA
(c)溶解
均一相
攪拌子
薄膜の場合
PMMA
癒着のない
微粒子の生成
帯電電荷
溶媒の蒸発
粉体塗装システム
温風
塗膜
40μm
ガラス板
10μm程度の均
一な薄膜の形成
RESS-N法により製造した高分子微粒子による粉体塗装
超臨界CO2＋エタノール＋PMMAの相分離挙動
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